gov-civil-vilareal.ptDois bilhões de anos atrás, nossa galáxia teve uma explosão de nascimento de estrelas
>Quando você olha para o céu à noite - desde que tenha uma visão decente e um local escuro para ver - você pode ver milhares de estrelas. Um bom telescópio pode revelar milhões.
De onde eles vieram? Eles existem, portanto, parece razoável supor que tiveram seu início em algum ponto do passado. Quando?
Esta é na verdade uma questão ativa na astronomia, o que chamamos de Via Láctea história de formação de estrelas . Queremos saber quando as estrelas se formaram, porque isso nos diz como eram as condições da galáxia no passado. As estrelas se formaram todas de uma vez? Ou foi espalhado ao longo do tempo? E se sim, era constante ou as estrelas nasceram mais ou menos lentamente no passado?
Surpreendentemente, esta é uma questão solucionável. Em princípio, não é muito difícil de entender. Por exemplo, sabemos que estrelas enormes, quentes, luminosas e azuis não vivem muito; apenas alguns milhões de anos. Sabemos que a galáxia é muito mais velha do que isso - cerca de 12 a 13 bilhões de anos - então, se virmos estrelas azuis como essa agora, a formação de estrelas deve estar acontecendo agora. E nós Faz vê-los, então é.
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Mas podemos ser mais detalhados do que isso. É possível observar as diferentes características das estrelas e descobrir a idade delas. Isso pode então ser trabalhado de trás para frente para descobrir quantas estrelas nasceram em um determinado momento no passado. Você precisa de muitas estrelas para fazer isso, mas é possível.
Na verdade, isso foi feito. Muitas vezes também, mas alguma nova pesquisa foi feita com dados do observatório Gaia baseado no espaço para obter um resultado interessante.
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Gaia está pesquisando o céu, obtendo posições, movimentos, cores e distâncias extremamente precisas para bem mais de um bilhão de estrelas na galáxia. Este é um vasto banco de dados de informações que pode ser explorado de todas as maneiras, e uma equipe de astrônomos o usou para tentar descobrir qual é a história de formação de estrelas da Via Láctea. Eles começaram com alguns modelos padrão de como as estrelas nascem - por exemplo, sabemos que estrelas de baixa massa como as anãs vermelhas superam em muito estrelas azuis muito massivas ; isso pode ser quantificado para gerar o que é chamado de função de massa inicial : Literalmente, uma função matemática que descreve as massas de estrelas nascendo.
Eles analisaram 15 características estelares diferentes para mais de três milhões de estrelas e rodaram modelos de computador para ver que tipo de história de formação estelar poderia gerar os tipos de estrelas que vemos hoje. O que eles descobriram é muito legal. Por um lado, há muito tempo, quando a galáxia era jovem, ela criava estrelas com muito mais vigor do que hoje. Em média, agora, a taxa de formação é de cerca de uma massa solar (a massa do Sol) por ano na galáxia. 10 bilhões de anos atrás, era mais como 10 massas solares por ano.
Mas, com o tempo, seus resultados mostram que essa taxa caiu. Isso é consistente com observações de galáxias muito distantes. Porque a luz leva tempo para chegar até nós, se olharmos para uma galáxia que está a 10 bilhões de anos-luz de distância, a vemos como era há dez bilhões de anos. Observando as galáxias em distâncias diferentes, podemos ter uma ideia de como elas formaram estrelas ao longo do tempo. Em geral, há 10 bilhões de anos, a maioria das galáxias que vemos eram estrelas, mas essa taxa de formação cai cosmicamente com o tempo.
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A taxa de formação de estrelas (em massas solares por ano) na Via Láctea versus o tempo com base nos dados de Gaia mostra um aumento que começou cerca de 5 a 6 bilhões de anos atrás, indicando uma possível fusão com outra galáxia. As linhas são funções matemáticas usadas para ajustar os vários modelos de taxa de formação de estrelas (símbolos) inferidos das observações. Crédito: Mor et al.
Mas as observações de Gaia indicaram que a partir de cerca de 6–7 bilhões de anos atrás, a taxa de formação de estrelas da Via Láctea começou a aumentar . Nos próximos quatro bilhões de anos ou mais, passou de cerca de 4 massas solares por ano para mais de 8, atingindo o pico há cerca de 2 bilhões de anos. Depois disso, começou a cair novamente, atingindo seu valor atual de 1.
O que poderia ter causado esse aumento no nascimento de estrelas? Parece provável que a Via Láctea colidiu e se fundiu com uma galáxia satélite menor. Se esta galáxia fosse rica em gás (muitas pequenas são), isso poderia ter aumentado a taxa de natalidade; as estrelas nascem de nuvens de gás, portanto, um aumento no gás pode facilmente significar um aumento na formação de estrelas.
Veja bem, é muito gás. Essa explosão de formação de estrelas durou bilhões de anos, o que significa que a Via Láctea recebeu uma infusão de dezenas de bilhões de massas solares valiosas de gás! Então talvez essa não fosse uma galáxia tão pequena, afinal. Deve ter sido maior do que qualquer uma de nossas galáxias satélites companheiras agora.
A Via Láctea é uma galáxia em disco com centenas de bilhões de estrelas, orbitada por dezenas de galáxias extremamente pequenas. Um novo estudo mostra que muitas dessas galáxias satélites foram roubadas de outra galáxia. Crédito: NASA / JPL-Caltech / R. Ferida (SSC / Caltech)
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Esta pesquisa é uma primeira passagem nos dados; eles estão olhando para mais parâmetros agora (como a quantidade de elementos pesados nas estrelas) para serem capazes de distinguir entre vários cenários físicos na galáxia para entender por que a taxa de formação de estrelas caiu duas vezes agora (uma vez após a formação inicial da galáxia, e novamente após esta possível fusão causou um pico na formação de estrelas há 2 bilhões de anos).
Eu amo isto. Vivemos dentro da Via Láctea, e isso realmente torna difícil estudar. Imagine que você está isolado em um cômodo de uma casa grande; como você aprenderia algo sobre a própria casa? Nossa situação astronômica é um pouco mais fácil do que isso porque podemos inferir o tamanho e a forma da galáxia e observar / medir as estrelas e nuvens de gás nela. Com isso, além de um conhecimento de física e como as estrelas se comportam, podemos aprender muito sobre nossa galáxia natal, incluindo o quão fecunda ela tem sido ao longo do tempo.
A Via Láctea é nossa casa, nosso bairro. Aprender sobre seu passado nos diz mais sobre onde vivemos e por que é assim. Que coisa maravilhosa de se fazer!
